為什么火警系統(tǒng)總線短路隔離器保護的設(shè)備數(shù)是32點？

《消防設(shè)施通用規(guī)范》GB 55036-2022第12.0.4 條：“火災(zāi)自動報警系統(tǒng)總線上應(yīng)設(shè)置總線短路隔離器，每只總線短路隔離器保護的火災(zāi)探測器、手動火災(zāi)報警按鈕和模塊等設(shè)備的總數(shù)不應(yīng)大于32點”。其條文說明解釋為：設(shè)置總線短路隔離器的目的是為了“減少系統(tǒng)設(shè)備或回路總線短路故障的影響范圍，有效降低系統(tǒng)的故障風(fēng)險”。這條說明的表達方式很熟悉，雖然解釋了，但感覺解釋得不夠意思。

我就想知道為什么是32點。取個整30點不行嗎？定為33點不行嗎？

都說現(xiàn)在的AI很強大，于是我換著不同問句去問了AI，它給的回答基本就是：“32點是經(jīng)過大量實驗和工程實踐驗證的更佳 平衡點。若點數(shù)過多，故障影響范圍過大，會降低系統(tǒng)可靠性；若點數(shù)過少，則會導(dǎo)致隔離模塊數(shù)量增加，提高成本和系統(tǒng)復(fù)雜度”。顯然這個答案不能讓我滿意，還是自己動手動腦，給自己的問題想答案吧。

一、 標(biāo)準中的相關(guān)規(guī)定

通規(guī)這個條文源自《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》GB 50116-2013的3.1.6條。《火規(guī)》之前還有兩個版本。在GBJ 116-88版中，沒有相應(yīng)的條文，也沒有出現(xiàn)短路隔離器的詞匯。在GB 50116-98版中，依然沒有相應(yīng)的條文，但在條文說明的附圖里，出現(xiàn)了隔離模塊的圖例，也僅此圖示例而已。

在《火災(zāi)報警控制器通用技術(shù)條件》GB 4717-93中：“4.2.1.14 采用總線傳輸信號的火災(zāi)報警控制器，應(yīng)在其總線上設(shè)有隔離器，當(dāng)某一隔離器動作時，火災(zāi)報警控制器應(yīng)能指示出被隔離的火災(zāi)探測器、手動報警按鈕等部件的部位號”。

在《火災(zāi)報警控制器》GB 4717-2005中：“5.2.4.9 任一故障均不應(yīng)影響非故障部分的正常工作”；“5.2.4.10 當(dāng)控制器采用總線工作方式時，應(yīng)設(shè)有總線短路隔離器。短路隔離器動作時，控制器應(yīng)能指示出被隔離部件的部位號。當(dāng)某一總線發(fā)生一處短路故障導(dǎo)致短路隔離器動作時，受短路隔離器影響的部件數(shù)量不應(yīng)超過32 個”。

《火災(zāi)報警控制器》GB 4717-2024中延用了2005版中的這兩條要求。

在《消防聯(lián)動控制設(shè)備通用技術(shù)條件》GB 16806-1997中：“4.2.12消防聯(lián)動控制設(shè)備采用總線控制方式時應(yīng)設(shè)有總線隔離器。當(dāng)隔離器動作時被隔離保護的輸入輸出模塊不應(yīng)超過個32個”。

在《消防聯(lián)動控制系統(tǒng)》GB 16806-2006中：“4.2.3.6 任一故障均不得影響非故障部分的正常工作”；“4.2.3.7 總線式消防聯(lián)動控制器應(yīng)設(shè)有總線短路隔離器，一個短路隔離器保護的部件不應(yīng)超過32個。當(dāng)短路隔離器動作時，消防聯(lián)動控制器應(yīng)顯示被隔離部件的部位”。

從以上 標(biāo)準的相關(guān)條文來看，正式提出32點要求是在1997年的產(chǎn)品標(biāo)準中，設(shè)計規(guī)范則是在2013年提出的要求。除了《火規(guī)》上的條文說明外，沒有更多的解釋，找不到我想要的答案。

二、它山之石

在GB 50116-98和GB 50116-2013的條文說明中，都提到“參考德國標(biāo)準和英國規(guī)范制定”，那不妨去看看國外的規(guī)范有沒有關(guān)于32點更多的解釋。

由于查找國外標(biāo)準的歷史版本比較難，也就不追求版本更迭的差異了，能說明問題就好。

歐洲標(biāo)準EN 54-17：2005，有了短路隔離器的標(biāo)準和術(shù)語：

短路隔離器

可插入火災(zāi)探測和報警系統(tǒng)傳輸回路中的設(shè)備，以限制該傳輸回路線間低并聯(lián)電阻故障的范圍。

注：短路隔離器可以是物理上獨立的設(shè)備，也可以集成到其他設(shè)備（例如，集成到感煙探測器或探測器底座中）。

歐洲標(biāo)準EN 54-2：1997中，有如下術(shù)語和相關(guān)規(guī)定：

點（point）

連接到探測回路上能夠傳輸或接收與火災(zāi)探測相關(guān)信息的組件（包括 EN 54-1圖1 中的 A 和 D 項）。

（A：automatic fire detection function；D：manual initiating function）

附件H（資料性）傳輸路徑的完整性

如果制造商的資料說明一個探測回路可能連接超過 32 個火災(zāi)探測器和/或手動報警按鈕，那么 12.5.2 條款要求是必須指定并提供相應(yīng)措施，以確保探測回路的短路或斷路故障不會阻止超過 32 個以外火災(zāi)探測器和/或手動報警按鈕的火警指示。實際上，在探測回路發(fā)生故障時可能失效的更大 區(qū)域或點位數(shù)在安裝指南中定義。如果制造商給出上述說明，那么為了符合該歐洲標(biāo)準，它需要證明其限制故障后果的能力。例如，它可以

——指定探測回路應(yīng)采用環(huán)形接線方式；

——在CIE上提供探測回路接口，能夠獨立為回路的兩端供電并接收信號；

——提供可在探測回路上安裝的設(shè)備，該設(shè)備能夠自動隔離短路故障。

歐洲標(biāo)準EN 54-2：1997+A1：2006中，附錄H做出了修訂：

12.5.2 是關(guān)于在 CIE 中提供一種功能以限制探測回路和其他傳輸回路中發(fā)生故障的后果。可接受的故障范圍在 火警系統(tǒng)規(guī)劃、設(shè)計和安裝指南（技術(shù)規(guī)范）等中規(guī)定，并且不同 可能不同。相關(guān)的措施可以是由制造商聲明連接到傳輸回路的更大 點數(shù)（例如，探測回路上的點應(yīng)僅覆蓋一個區(qū)域），或者是僅執(zhí)行某些功能的組件可以連接到傳輸回路。如果使用物理措施，應(yīng)至少采取以下措施：

——相關(guān)的探測回路或傳輸回路應(yīng)能夠以環(huán)形接線安裝，

——CIE的接口應(yīng)能夠獨立地從環(huán)路的兩端供電并接收信號，

——應(yīng)有兼容設(shè)備可用于安裝在探測回路或傳輸回路上，該設(shè)備能夠自動隔離短路故障。設(shè)備可以物理集成在其他由 EN 54 適當(dāng)部分涵蓋的組件上。

德國標(biāo)準VDS 2095en:2005中有如下相關(guān)規(guī)定：

應(yīng)確保單一故障（傳輸回路上的斷線、短路或一個類似故障，例如信號傳輸故障）不會導(dǎo)致比以下任一故障更嚴重的后果

——更大 1600平方米的探測區(qū)域失效，或

——一個探測區(qū)域中的32個自動火災(zāi)探測器或10個手動報警按鈕的功能失效，或

——該傳輸通道上的功能組失效

歐洲標(biāo)準CEN/TS 54-14:2018中有如下相關(guān)規(guī)定：

采用耐火電纜時，任一個傳輸回路上的單一故障不能阻礙

a)單個探測區(qū)域允許面積之外區(qū)域的火災(zāi)報警信號，或

b)單個報警區(qū)域允許面積之外區(qū)域的火災(zāi)警報信號；或

c)建筑物所有警報器的運行（即至少保留一個警報器運行）

回路設(shè)計應(yīng)確保在發(fā)生單次電纜短路或斷路故障時，探測區(qū)域內(nèi)失效的探測器不超過32個，或失效的手動報警按鈕不超過10個。

系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)確保任何一個傳輸回路上的兩個故障不能導(dǎo)致超過10000平方米樓層或超過5個主要防火分區(qū)內(nèi)的探測器、手動報警按鈕或警報器故障，以較小者為準。

英國標(biāo)準BS 5389-1:2002有如下規(guī)定：

a) 包含手動報警按鈕、火災(zāi)探測器、警報器或其組合的一個回路上的故障，不應(yīng)影響其他回路。

c)火災(zāi)自動報警回路上的單個短路或斷路故障，既不應(yīng)使超過2000平方米的區(qū)域失去保護，也不應(yīng)使建筑物超過一層加上緊鄰其上層的最多五個設(shè)備（自動探測器、手動報警按鈕、警報器或其組合）以及緊鄰其下層的五個設(shè)備失去保護。

注1c)和 d)中提到的面積相對武斷；就c)來說，這個推薦值是基于多年傳統(tǒng)火災(zāi)報警系統(tǒng)中的慣例和實踐。工程判斷可以認為，在特定系統(tǒng)中該面積的小幅增加不會顯著影響系統(tǒng)完整性，但這種情況應(yīng)被視為是與該標(biāo)準推薦值的偏差。

三、給自己的答案

上述標(biāo)準都要求對火警系統(tǒng)傳輸回路采用短路隔離器進行故障隔離，但故障范圍的具體要求并不完全相同。BS標(biāo)準以故障影響區(qū)域的面積作為限值，VDS和CEN標(biāo)準則還增加了探測器的32點要求。作為保證傳輸回路功能完整性的措施，這些標(biāo)準都推薦采用環(huán)形接線方式。

那為什么要對探測設(shè)備進行32個點的限制呢？

我們知道，火警系統(tǒng)從誕生到現(xiàn)在，經(jīng)歷了技術(shù)的更新和產(chǎn)品的升級。早期傳統(tǒng)的非尋址報警系統(tǒng)采用多線制，一個探測區(qū)域采用一個回路，失火情況下，CIE上顯示的是該探測區(qū)域的報警信號，具體是該區(qū)域內(nèi)哪一位置失火，是需要現(xiàn)場查找和核實的。為了能夠快速查找到火情，需要將探測區(qū)域限制在一定的面積內(nèi)，比如BS標(biāo)準規(guī)定為更大 2000平方米。一個回路上的故障也就最多會影響這個探測區(qū)域，于是將一個探測區(qū)域作為可接受的故障范圍成為了共識。（也就是英國更大 為2000m2，實際的探測區(qū)域小，故障范圍就小）

那么原則上一個探測區(qū)域內(nèi)的探測器數(shù)量也就可以估算出來，假如以最常見的感煙探測器的保護面積60m2～80m2作為測算，探測器的數(shù)量就在25～33個之間，32點就在這個范圍內(nèi)。限制一個回路的探測器數(shù)量本質(zhì)上就是限制故障區(qū)域的面積。

當(dāng)火警系統(tǒng)發(fā)展到可尋址系統(tǒng)時，由于CIE可以準確定位每一個報警的探測器，對于探測區(qū)域面積的限定已經(jīng)沒有傳統(tǒng)多線制那么重要。考慮到工程的習(xí)慣和規(guī)范的連續(xù)性，探測區(qū)域的概念延續(xù)了下來。根據(jù)產(chǎn)品的通信協(xié)議，大多數(shù)可尋址系統(tǒng)一個回路可以帶多達250個設(shè)備，其保護的區(qū)域大于傳統(tǒng)的探測區(qū)域面積，從安全可靠的角度出發(fā)，允許的故障范圍大小也一并延續(xù)了下來。

為什么定的是32點而不取整為30點？猜測一下，更大 可能是跟計算機二進制有關(guān)。對于二進制來說，32等于2的5次冪，它就是二進制的整數(shù)，應(yīng)該是早期方便在CIE上的計數(shù)和顯示。也是考慮工程的習(xí)慣和規(guī)范的連續(xù)性，32點作為標(biāo)準推薦值延續(xù)了下來。

正如上面提到的BS 5389-1中的注1所說，對于2000m2這個數(shù)值，根據(jù)具體情況，少量的增加并不一定會造成更大的危害，那么隔離的探測器為33點時，也是在標(biāo)準允許的偏差之內(nèi)。

32點也并不是所有地方統(tǒng)一的標(biāo)準值，比如NFPA72在2013版中要求是不超過50個可尋址設(shè)備，2016后修改為不超過一定面積的特定區(qū)域，比如一個樓層。不過50個可尋址設(shè)備是包括輸入輸出模塊的，而以上歐洲標(biāo)準中的32點是探測器數(shù)量。聯(lián)動模塊是另外的要求，比如是按防火分區(qū)控制。

四、后話

以上就是我給自己想出的答案，也不知道是不是貼近事實。國外標(biāo)準畢竟不是母語，理解起來難免會有偏差和誤解，況且也都在更新版本，很難溯源。不揣冒昧，拋磚引玉了。

回過頭看看國標(biāo)32點的要求，和上述國外標(biāo)準內(nèi)容，好像有點關(guān)系，又關(guān)系不多。僅從實際結(jié)果來看，限制的故障范圍應(yīng)該更小。

國標(biāo)32點的要求是強制性條款，必須嚴格執(zhí)行。而它的初衷和細節(jié)考慮，既然找不到更多的書面解釋，還是不瞎猜了吧。